App Inventor ESP32 Projet

Commander une voiture robot basée sur esp32 par Bluetooth

09-11-22 3609

Conception et réalisation d’une voiture robot à base de la carte ESP32 commandée par Bluetooth:

L’ESP32 est une plateforme de développement pour microcontrôleur qui peut être utilisée pour concevoir et développer une voiture robot. L’ESP32 est équipé de fonctionnalités telles que le Wi-Fi, le Bluetooth, le traitement de données à faible consommation d’énergie et la mémoire vive, ce qui en fait un choix populaire pour les projets de voitures robots. Cependant, il est important de noter que la conception et la mise en œuvre d’une voiture robot nécessite une connaissance approfondie en matière de robotique, de contrôle de mouvement et de programmation.

La robotique est un domaine vaste qui regroupe un grand nombre de matières tel que l’informatique, l’électronique et la mécanique.

C’est pourquoi nous avons choisi de concevoir un robot mobile sous forme d’une voiture.

Le domaine de construction des robots est un sujet de l’actualité pour les étudiants, les amateurs et les bricoleurs.

Notre objectif au terme de ce projet est de réaliser une voiture robotique qui rassemble des éléments permettant de faire la découverte de la robotique.

Composants nécessaires

Outre la carte qui est le principal composant, il existe d’autres composants qu’on doit connaître pour mettre ce projet.

Module L298N:

Le module L298N peut être utilisé pour contrôler les moteurs d’une voiture à l’aide d’une carte ESP32.

Le module L298N est un module de commande de moteur bidirectionnel utilisé pour contrôler la vitesse et la direction de rotation de moteurs DC ou de moteurs à courant alternatif à faible puissance. Il est basé sur le circuit intégré L298N, qui est un contrôleur de moteur bidirectionnel double pont en H à haute tension et à haute intensité.

Le module L298N est généralement utilisé avec des microcontrôleurs ou des cartes de développement comme ESP32 pour contrôler les moteurs dans les projets de robotique ou d’automatisation. Il possède deux entrées de commande pour contrôler la direction de rotation des moteurs, ainsi que deux sorties de commande pour contrôler la vitesse des moteurs. Il peut également être utilisé pour contrôler la vitesse et la direction de rotation de moteurs pas à pas.

Le module L298N est facile à utiliser et peut être alimenté avec une tension de 4,5 V à 46 V. Il est équipé de bornes de connexion pour le moteur, de bornes de connexion pour l’alimentation et de bornes de connexion pour la commande. Il est également équipé de dissipateurs thermiques pour protéger le circuit intégré L298N des surchauffes.

En résumé, le module L298N est un module de commande de moteur bidirectionnel utilisé pour contrôler la vitesse et la direction de rotation de moteurs DC ou de moteurs à courant alternatif à faible puissance. Il est facile à utiliser et peut être alimenté avec une tension de 4,5 V à 46 V. Il est souvent utilisé avec des microcontrôleurs ou des cartes de développement pour contrôler les moteurs dans les projets de robotique ou d’automatisation.

Module d’alimentation 3,3V/5V

Un module d’alimentation 3,3V/5V est un module de conversion de tension qui permet de fournir une tension de 3,3 V ou de 5 V à partir d’une source d’alimentation externe telle qu’une pile ou un adaptateur secteur. Il est utilisé pour alimenter des circuits électroniques et des appareils qui nécessitent une tension de 3,3 V ou de 5 V, tels que des microcontrôleurs, des capteurs et des modules de communication.

Les modules d’alimentation 3,3V/5V sont généralement de petite taille et faciles à utiliser. Ils possèdent des bornes de connexion pour l’alimentation et des bornes de sortie pour la tension de 3,3 V ou de 5 V. Certains modules d’alimentation 3,3V/5V peuvent également être réglés pour fournir d’autres tensions, comme 3,3 V, 5 V, 6 V ou 12 V.

Il existe de nombreux types de modules d’alimentation 3,3V/5V disponibles sur le marché, qui varient en fonction de leur puissance de sortie, de leur précision et de leur niveau de bruit. Certains modules d’alimentation 3,3V/5V sont équipés de fonctionnalités de protection contre les surintensités et les surtensions, ce qui les rend particulièrement utiles pour alimenter des circuits électroniques sensibles.

Kit robot voitures de 2 roues

Un kit robot voiture à deux roues est un ensemble de pièces et de composants qui permet de construire un robot mobile à deux roues. Ces kits sont généralement destinés aux débutants en robotique et sont conçus pour être faciles à utiliser et à assembler.

Les kits robot voiture à deux roues comprennent généralement un châssis de robot, des roues et des moteurs pour propulser le robot, ainsi qu’un contrôleur de moteur et un microcontrôleur pour commander le robot. Ils peuvent également inclure des capteurs et des modules de communication pour permettre au robot de naviguer et de détecter son environnement.

Pour utiliser un kit robot voiture à deux roues, il faut d’abord assembler le robot en suivant les instructions du manuel. Une fois le robot assemblé, vous pouvez le programmer pour qu’il effectue différentes tâches, comme suivre une ligne, éviter des obstacles ou se déplacer vers un emplacement précis.

Les kits robot voiture à deux roues sont une excellente introduction à la robotique et peuvent être utilisés pour enseigner la programmation et la robotique de manière interactive et ludique. Ils sont également idéaux pour les projets de loisirs et pour la création de robots de compétition.

Le kit robot utilisé dans ce projet est composé de :

châssis de voiture.
2 moteurs à engrenages
2 pneus de voiture
1 roue universelle

Montage

Pour réaliser le montage il faut connecter:

Connecter la broche N°23 de la carte ESP32 à la broche ENA du module L298N.
Connecter la broche N°22 de la carte ESP32 à la broche IN1 du module L298N.
Connecter la broche N°21 de la carte ESP32 à la broche IN2 du module L298N.
Connecter la broche N°19 de la carte ESP32 à la broche IN3 du module L298N.
Connecter la broche N°18 de la carte ESP32 à la broche IN4 du module L298N.
Connecter la broche N°5 de la carte ESP32 à la broche ENB du module L298N.
Connecter la broche GND de la carte ESP32 à la broche GND du module L298N.
Connecter la broche 5V de la carte ESP32 à la broche 5v du module de l’alimentation
Connecter la broche GND de la carte ESP32 à la borne (-) du module de l’alimentation
Connecter la broche 12V du module L298N à la broche 5V du module de l’alimentation
Connecter les deux moteurs de la voiture à la carte L298N

Programme micropython

Voici le programme micropython qui permet de commander le voiture par le Smartphone :

from machine import UART
from DCMotor import DCMotor 
from machine import Pin, PWM
from time import sleep
import bluetooth
from ble_uart_peripheral import BLEUART

import time
import utime
frequency = 15000       
pin1 = Pin(22, Pin.OUT)    
pin2 = Pin(21, Pin.OUT)  
pin3 = Pin(19, Pin.OUT)    
pin4 = Pin(18, Pin.OUT)  
enable = PWM(Pin(23), frequency)  
enable1 = PWM(Pin(5), frequency)
dc_motor = DCMotor(pin1, pin2, enable)      
dc_motor = DCMotor(pin1, pin2, enable, 350, 1023)
dc_motor1 = DCMotor(pin3, pin4, enable1)      
dc_motor1 = DCMotor(pin3, pin4, enable1, 350, 1023)

# Create BLE object
ble = bluetooth.BLE()
# Open UART session for BLE
uart = BLEUART(ble)
# Define ISR for an UART input on BLE connection
def on_rx():
    # Read UART string, AppInventor sends raw bytes
    uart_in = uart.read() # lire le message recu du Smartphone via Bluetooth
    print("UART IN: ", uart_in.decode()) # afficher le message recu du Smartphone sur le console de Thonny
    if (uart_in.decode().find('avant')==0): 
       dc_motor.forward(100) # la voiture avance
       dc_motor1.forward(100)
    if (uart_in.decode().find('droite')==0): 
       dc_motor.forward(100) # la voiture tourne a droite
       dc_motor1.forward(10)
    if (uart_in.decode().find('gauche')==0): 
       dc_motor.forward(10) # la voiture tourne a gauche
       dc_motor1.forward(100)
    if (uart_in.decode().find('arriere')==0): 
       dc_motor.backwards(100) # la voiture recule
       dc_motor1.backwards(100)
    if (uart_in.decode().find('stop')==0): 
       dc_motor.stop() # la voiture tourne a droite
       dc_motor1.stop()    

# Map ISR to UART read interrupt
uart.irq(handler=on_rx)
uart.close()

from machine import UART

from DCMotor import DCMotor

from machine import Pin, PWM

from time import sleep

import bluetooth

from ble_uart_peripheral import BLEUART

import time

import utime

frequency = 15000

pin1 = Pin(22, Pin.OUT)

pin2 = Pin(21, Pin.OUT)

pin3 = Pin(19, Pin.OUT)

pin4 = Pin(18, Pin.OUT)

enable = PWM(Pin(23), frequency)

enable1 = PWM(Pin(5), frequency)

dc_motor = DCMotor(pin1, pin2, enable)

dc_motor = DCMotor(pin1, pin2, enable, 350, 1023)

dc_motor1 = DCMotor(pin3, pin4, enable1)

dc_motor1 = DCMotor(pin3, pin4, enable1, 350, 1023)

# Create BLE object

ble = bluetooth.BLE()

# Open UART session for BLE

uart = BLEUART(ble)

# Define ISR for an UART input on BLE connection

def on_rx():

# Read UART string, AppInventor sends raw bytes

uart_in = uart.read() # lire le message recu du Smartphone via Bluetooth

print("UART IN: ", uart_in.decode()) # afficher le message recu du Smartphone sur le console de Thonny

if (uart_in.decode().find('avant')==0):

dc_motor.forward(100) # la voiture avance

dc_motor1.forward(100)

if (uart_in.decode().find('droite')==0):

dc_motor.forward(100) # la voiture tourne a droite

dc_motor1.forward(10)

if (uart_in.decode().find('gauche')==0):

dc_motor.forward(10) # la voiture tourne a gauche

dc_motor1.forward(100)

if (uart_in.decode().find('arriere')==0):

dc_motor.backwards(100) # la voiture recule

dc_motor1.backwards(100)

if (uart_in.decode().find('stop')==0):

dc_motor.stop() # la voiture tourne a droite

dc_motor1.stop()

# Map ISR to UART read interrupt

uart.irq(handler=on_rx)

uart.close()

– Il faut importer ces bibliothèques :ble_uart_peripheral.py et ble_advertising.py.

– il faut utiliser le Firmware suivant : esp32-20210902-v1.17.bin

Création de l’application avec AppInventor:

On va créer une application mobile nommée ‘esp32_voiture_2’ avec App Inventor qui permet de connecter le smartphone à la carte ESP32 et allumer à distance 3 LEDs.

On vous propose donc de réaliser le design de l’application, avec le visuel suivant

Programmation avec App Inventor

Pour programmer l’application, App Inventor nous propose d’utiliser L’espace Blocs qui permet de créer un programme sous forme de schéma bloc. Très simple d’utilisation mais nécessitant un peu de logique de programmation.

Voici le programme de l’application réalisée dans l’espace Blocs de l’App Inventor:

Remarque:

Après avoir installer l’application mobile sur votre Smartphone, il faut suivre ces étapes pour se connecter à la carte ESP32 il faut :

Cliquer sur le bouton ‘scan‘
Après avoir trouvé la carte Micro:bit, Cliquer sur le bouton ‘Stop‘
Appuyer sur le nom de la carte ESP32
Enfin Cliquer sur le bouton ‘connect‘

Télécharger le projet Télécharger l'application

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14 commentaires

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